Ученые из США разработали способ получения электроэнергии с использованием обыкновенных шампиньонов.
Ученые из Технологического института Стивенса разработали способ получения электричества, объединив цианобактерии, генерирующие энергию, и шампиньоны с помощью технологии 3D-печати. Для сбора электрического тока была использована сеть электродов, изготовленных из графеновых нанолент. Исследование опубликовано в журнале Nano Letters.
«Наша система, разработанная по образу бионического гриба, генерирует электричество, — объясняет один из авторов исследования, Ману Маннур. — Благодаря интеграции цианобактерий, обладающих способностью к производству электричества, и наноматериалов, которые собирают электрический ток, нам удалось более детально изучить и усовершенствовать уникальные характеристики каждого компонента, а также создать принципиально новую, работоспособную бионическую систему».
Цианобактерии, распространенные как на суше, так и в океане, хорошо известны, производят электричество. Исследователи хотели понять, смогут ли они манипулировать ими для производства электроэнергии более продолжительное время при правильных условиях. Обычные шампиньоны обладают необходимыми условиями для поддержания жизни микрофлоры.
В результате проведенного эксперимента Маннур и его коллеги выявили, что клетки цианобактерий оставались на шляпке белого шампиньона несколько дней. Соавтор исследования Судип Джоши объяснил, что белый шампиньон также питал цианобактерии, что позволило им генерировать электричество намного дольше, чем при культивировании на кремнии.
Затем требовалось обеспечить протекание тока. Для этого команда применила 3D-принтер с роботизированной рукой, чтобы создать электронные чернила с графеновыми нанолентами, необходимыми для дальнейшего размещения на шляпке гриба. Графеновые наноленты функционировали как нанозонды, позволяя получить доступ к биоэлектрическим сигналам клеток цианобактерий.
Использование биочернил позволило нанести спиральный узор на шляпку шампиньона, содержащих цианобактерии. Электронные и биочернила пересекались в нескольких точках, что позволило электронам передвигаться от цианобактерий к нанолентам.
Ученые планируют продолжить исследования процесса, чтобы добиться повышения электрического тока с использованием бионического гриба.